[發明專利]一種藍寶石用研磨廢漿中的碳化硼回收利用的方法

有效

• 申請號: 201310007872.6
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103072988A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 陳曉光;郭大為;孫洪亮
• 申請（專利權）人: 煙臺同立高科新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及發明一種碳化硼廢物回收利用工藝，具體涉及一種藍寶石用研磨廢漿中的碳化硼回收利用的方法。

背景技術

藍寶石材料應用非常廣泛，廣泛的應用于紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的窗口材料。成為實際應用的半導體GaN/Al2O3發光二極管(LED)、大規模集成電路SOI和SOS及超導納米結構薄膜等最為理想的襯底材料。用于半導體照明產業，如LED，LED能使發光效率提高近10倍，壽命是傳統燈具的20倍以上，兼有綠色、環保等優點。目前能用于商品化的襯底只有兩種，即藍寶石和碳化硅襯底。目前全球80%LED企業采用藍寶石襯底。用于民用航天、軍工等，如透波窗口、整流罩、光電窗口、護板等部件。軍用光電設備，如：光電吊艙、光電跟蹤儀、紅外警戒系統、潛艦光電桅桿等；藍寶石晶體在民用領域的應用，如條碼掃描儀的掃描窗口，永不磨損型雷達表的表蒙，紡織工業的纖維導絲器，照相機外護鏡頭等。

研磨工序是藍寶石產業的關鍵環節之一，一般采用國標型號為W40、W28的碳化硼粉體為主進行研磨。尤其是隨著LED產業的飛速發展，藍寶石相應得到高速發展，據統計，2012年我國藍寶石產生的廢漿量高達3000多噸，目前國內尚無回收處理的企業，廢料只能丟棄。藍寶石加工廠企業產生的廢漿得不到及時處理，給企業和環境保護造成極大地壓力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種藍寶石用研磨廢漿中的碳化硼回收利用的方法，克服現有技術中藍寶石產生的廢漿量大，無回收處理的企業，廢料只能丟棄，給企業和環境保護造成極大地壓力的缺陷。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種藍寶石用研磨廢漿中的碳化硼回收利用的方法，包括以下步驟：

步驟1，將主要成分為油性碳化硼研磨液和氧化鋁粉的廢漿與降粘劑按照質量百分數比為2:10～6:10混合進行攪拌，制得懸浮液，然后進行固液分離得到一級懸浮液和一級固體顆粒；所述一級固體顆粒的主要成分為碳化硼粉末、氧化鋁粉和油性有機物質的混合物；

步驟2，向步驟1得到的一級固體顆粒加入降粘劑，降粘劑和一級固體顆粒按照質量分數比2:l～3:l進行攪拌，制得懸浮液，然后進行固液分離得到二級懸浮液和二級固體顆粒；所述二級固體顆粒的主要成分為碳化硼、氧化鋁粉；

步驟3，將步驟2得到的二級固體顆粒加水攪拌制得懸浮液，然后進入超聲波清洗機清洗，徹底將裹附在碳化硼表面的氧化鋁粉分離；

步驟4，步驟3中經過超聲波清洗后的懸浮液被進行旋流分離，得到氧化鋁粉懸浮液和碳化硼懸浮液，85%以上的氧化鋁粉進入氧化鋁粉懸浮液，碳化硼懸浮液還有少于15%的氧化鋁粉；

步驟5，將步驟4得到的碳化硼懸浮液通過磁槽或酸洗除鐵；

步驟6，將步驟5除鐵后的碳化硼懸浮液進行離心分離、離心水洗、離心分離，然后得到氧化鋁粉含量＜0.3%的固體顆粒；

步驟7，向步驟6得到的固體顆粒中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液進行堿洗；所述氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液與步驟6所述固體顆粒的質量百分比為1:5～10:1；

步驟8，經步驟7堿洗后的懸浮液進行固液分離，先分離堿性液體，再加水進行離心水洗，直到PH值為6.0～7.0時停止加水繼續分離，得到固體顆粒；所述固體顆粒的主要成分為碳化硼粉體；經步驟7堿洗后的懸浮液進行固液分離可以在濾網式離心分離機中進行；

步驟9，將步驟8得到的固體顆粒依次進行烘干、分級，最后得到可循環利用的碳化硼。

本發明的有益效果是：采用該方法分離回收利用藍寶石用研磨廢漿，不僅可大幅度減少藍寶石加工企業對碳化硼的消耗量，而且可大幅度降低藍寶石加工的生產成本；廢物中的碳化硼的回收率達80%以上，并且回收成本低，二次污染小，因此，既節能又環保。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，步驟1和步驟2中所述的降粘劑為醇類、苯類、酮類中的任一種或任意幾種的混合物。

進一步，經過步驟2的固液分離后，所述二級懸浮液的主要成分為降粘劑、油性有機物質；所述二級懸浮液返回步驟1利用。

進一步，經過步驟2的固液分離后，所述廢漿中60%的直徑小于或等于3微米的氧化鋁粉被分離到二級懸浮液中。

進一步，將步驟4得到氧化鋁粉懸浮液廢棄，或通過板框壓濾、壓縮空氣吹洗，得到含水量為3—5%的氧化鋁粉濾餅，作為產品出售。

進一步，酸洗除鐵的酸液為濃度3～36%的鹽酸、氫氟酸、硫酸、硝酸中的一種或任意幾種的混合液，酸洗時間為1～24小時；